欧洲的太阳能燃料正在崛起

通过结合光学和化学处理方面的创新，一个欧洲财团正在开发一个试点规模的系统，将二氧化碳和绿色氢气全天候转化为燃料，利用阳光、人工照明和燃料等离子．

该项目称为反应堆关注的焦点该技术旨在处理来自中小型排放源的浓缩二氧化碳流，这些排放源每年排放的二氧化碳不到100万吨。最终的结果将是甲烷和一氧化碳，它们可以转化为甲醇。

“如果一切都像我们想象的那样，这将是一项非常好的技术，可以在化工厂实施脱碳，”他说妮可Meulendijks荷兰应用科学研究组织(TNO)负责协调该项目。

这个项目是众多之一正在全球范围内为了使太阳能燃料．其目标是利用太阳能驱动化学反应，将水、二氧化碳、氮和氢等物质转化为燃料。太阳能燃料提供了一种长期储存太阳能的方法，然后随时随地使用。但是，现有的方法还不足以以与石油衍生燃料竞争的成本来生产这种燃料。

等离子体加热过程就是为什么该系统可以使用一小块镜子阵列，而不是使用大量的镜子或透镜为传统的太阳能燃料产生集中的热量。

人工光合作用它模仿植物中的化学过程，是一种从二氧化碳和水等丰富资源中生产太阳能燃料的深入研究方法。Sun-to-Liquid，一片叶子,索菲亚是欧盟资助的一些项目，这些项目试图开发和扩大基于人工光合作用的太阳能燃料工厂。

Meulendijks说，重点报道节目使用了一种替代技术。首先，该联盟包括整个价值链上的各方，从催化剂和光子设备制造到提供绿色氢气和二氧化碳的公司。她补充说，合作伙伴已经表达了他们在研究之外进行商业合作的意图，这使得最终的概念更容易走出实验室进入现场。

所涉及的技术也涵盖了所有领域。太阳能将被利用太阳能炉在德国航空航天中心建造。该熔炉是一个巨大的平面镜子，它将阳光发送到蜂窝状的可移动六角形镜子阵列，这些镜子将光集中到反应器上，最多可达5000倍。

该反应器是一个透明装置，由两块玻璃板组成，玻璃板之间夹有流动通道。这些通道将被该联盟研究人员正在开发的等离子体催化剂材料填充。它是用金子或其他东西做的等离子体金属纳米颗粒它吸收特定波长的阳光，并将其局部转化为热量，从而推动化学反应，将泵入流动通道的二氧化碳和氢气转化为燃料。

在玻璃板之间的流动通道中包装的催化剂材料将阳光转化为热量，从而引发反应，将流经通道的二氧化碳和氢气转化为燃料。Nicole Meulendijks/Spotlight财团

不像其他太阳能燃料项目，使用集中太阳光直接加热反应堆Meulendijks说，Spotlight使用等离子体催化剂将阳光转化为热量，这意味着可以通过改变金属类型和纳米颗粒的大小和形状来调整吸收光谱。“不同大小和形状的等离子体催化剂的混合物可以很容易地覆盖整个太阳光谱，这使得使用所有的阳光进行化学过程成为可能。”

等离子体加热过程也是为什么该系统可以使用一小块镜子阵列，而不是使用为传统太阳能燃料产生集中热量的大片镜子或透镜。“土地使用量最小，”Meulendijks说。“例如，光子设备需要1到3个足球场的面积，这在化工厂现场是可行的。”

“聚焦”项目的另一个独特之处在于，它努力生产24小时的燃料，风雨无阻。为了不受太阳照射时间的限制，该财团正在开发模仿太阳的led光源。照明产品领导者表示位于埃因霍温的飞利浦照明公司负责这项工作。Meulendijks说，挑战在于让人造光源尽可能地模仿太阳光，并使其完全适应催化剂材料的光谱。

现在，这个为期三年的项目已经进行了一年多一点，该团队正试图优化反应堆。例如，他们正在研究如何在尽可能多的催化剂粉末中填充薄通道，同时仍能尽可能有效地让气体通过通道。

在接下来的五个月里，项目成员的目标是将所有单独的部件——反应堆、光源和催化剂材料——准备好集成在一起，并在德国航空航天中心进行中试规模的测试。

Meulendijks说，如果成功，该系统有潜力扩大规模，以解决更远大的目标。最终受到威胁的是大约1.1万个中小型CO的碳排放₂她说，来源来自世界各地。这些来源每年总共排放约27亿吨二氧化碳，占所有点源排放量的16%。